|
พลังงานทดแทน |
|
| ขอบคุณที่มาข้อมูล : นิตยสารรถวันนี้,นิตยสารอย่าขับอย่างเดียว |
พลังงานทดแทน (Alternative Energy) แบ่งเป็น 2 อย่าง คือ
- พลังงานคืนรูป หรือพลังงานหมุนเวียน (Renewable Energy) เป็นพลังงานที่ใช้แล้วหมดไป และสามารถหมุนเวียนมาใช้ได้อีก เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานชีวมวล Bio-Mass พลังงานแก๊สธรรมชาติ Bio-Gas พลังงานลม ฯลฯ
- พลังงานสิ้นเปลือง (Non-Renewable Energy) เป็นพลังงานที่ใช้แล้วหมดไป เช่น น้ำมัน ถ่านหิน ลิกไนต์ แก๊สเหลว ฯลฯ
แม้จะมีการวิจัย และพัฒนาพลังงานทดแทนทุกรูปแบบเพื่อนำมาใช้เป็นพลังงานทดแทน แอลกอฮอร์ก็เป็นอีกหนึ่งเชื้อเพลิงสำคัญที่ได้มีการวิจัยและพัฒนาเรื่อยมา
ในการทำวิจัยและพัฒนานั้น นอกจากความเป็นไปได้ในเชิงการค้าแล้ว สิ่งสำคัญ คือ ประสิทธิภาพเชิงคุณค่า มีกำลังดี และประหยัดกว่า ใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่า ในพื้นที่ขนถ่ายสะดวก(Energy of contains) ราคาถูก และเป็นไปตามมาตรฐานไอเสีย อนุรักษ์สิ่งแวดล้อมพร้อมทั้งความปลอดภัย และความสะดวกต่อการใช้งาน
ที่ห้องปฏิบัติการเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์ หลังจากได้ทำการทดสอบทั้งเครื่องยนต์เบนซีน และดีเซล โดยวัดตัวแปรต่างๆ ที่มีผลกระทบ และมลภาวะไอเสียให้เป็นไปตามกฏบัตรตามมาตรฐานสากล เพื่อจุดประสงค์ด้านการพัฒนาด้านการนำเชื้อเพลิงทดแทนใส่ในรถชนิดต่างๆ และยังนำไปทดสอบบนถนนจริง เชื้อเพลิงที่ได้ทำการทดสอบ ได้แก่ เมทานอล เอทานอล บิวทานอล LPG CNG/NGV น้ำมันปาล์ม น้ำมันมะพร้าว น้ำมันสบู่ดำ น้ำมันที่ใช้แล้ว (น้ำมันสลัด-ไดออกไซด์) ด้วยการสนับสนุนจากหน่วยงานต่างๆ ทั้งภาครัฐ และภาคเอกชน กรมการขนส่งทางบก สภาวิจัยแห่งชาติ ฯลฯ
เอทานอลในเครื่องยนต์เบนซิน และดีเซล
เอทานอลมาจากการหมัก และกลั่นของผลิตผลทางการเกษตร เช่น ข้าว ข้าวโพด มันสำปะหลัง มันฝรั่ง อ้อย ฯลฯ
ข้อดี:จากคุณสมบัติของเอทานอลทำให้สามารถนำไปใช้เป็นสารเติมแต่ง สำหรับเพิ่มค่าอ๊อคเทนของน้ำมันเชื้อเพลิงได้ในอัตราส่วนสูงสุด 80 เปอร์เซ็นต์ และขณะเผาไหม้ยังไม่เป็นการเพิ่มคาร์บอนไดอ๊อกไซด์ให้แก่อากาศอีกด้วย
ข้อเสีย:ต้องใช้พลังงานในการทำเอทานอลสูงขึ้นถึง 3 เท่า ถ้าเทียบกับการผลิตน้ำมันตามปรกติ
เอทานอลในอัตราส่วน 0,10,20 และ 30 ได้ถูกนำไปผสมลงในน้ำมันเบนซิน เมื่อนำไปทดสอบการวิ่งจริง พบว่า 10% ของเชื้อเพลิง E10 เป็นอัตราส่วนที่มีผลกระทบน้อยที่สุด อัตราการกินน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นเล็กน้อย และกำลังตกไปเล็กน้อยเช่นกัน ยิ่งมีส่วนผสมของ E สูงเท่าไหร่ กำลังก็ตกไปมากเท่านั้น เมื่อได้ลดส่วนผสมให้น้อยกว่า 10% (ต่ำกว่า E10 ลงมา) จะมีผลให้เกิด Knock ได้ และกรณีที่ start เดินเบาก่อน Idle ก่อนถึงอุณหภูมิทำงาน (Warming-Up) ก็จะทำให้เกิด Vapor Lock (ปฏิกิริยาฟองอากาศในระบบเชื้อเพลิง) ในขณะสตาร์ตเครื่อง นอกจากนั้น E ยังมีผลกระทบต่อชิ้นส่วนที่เป็นยาง และพลาสติก อะลูมิเนียมอัลลอย ซึ่งสามารถจะถูก Oxidized กัดกร่อนได้
เมทานอลในเครื่องยนต์เบนซิน และดีเซล
เมทานอลเป็นผลผลิตที่ได้จากก๊าซธรรมชาติหรือก๊าซมีเทน โดยมาในรูปลักษณ์เป็นของเหลว นอกจากนี้เรายังผลิตได้จากพวกเยื่อไม้ต่าง ๆ อีกด้วย คือ สามารถผลิตเมทานอลตัวนี้ได้จากสารที่มีพวกคาร์บอนเป็นส่วนประกอบนั่นเอง
ข้อดี:ถึงแม้การผลิตเมทานอลจะลำบากและเปลืองกว่าการผลิตน้ำมันจากปิโตรเลียม แต่เมื่อเทียบกับการผลิตแอลกอฮอล์ประเภทอื่นแล้วยังถือว่าต่ำกว่าสามารถใช้เป็นสารเติมแต่งในน้ำมันเชื้อเพลิงได้สูงถึง 85 เปอร์เซ็นต์ ถ้าเป็นผลผลิตที่ได้มาจากพวกสารชีวภาพ ยามเผาไหม้จะไม่เพิ่มปริมาณพวกคาร์บอนไดอ๊อกไซด์ในอากาศ ยกเว้นจะทำมาจากพวกก๊าซ
ข้อด้อย:ข้อด้อยหรือปัญหาในการคบกับเจ้าเมทานอลตัวนี้ค่อนข้างจะเยอะหน่อย อย่างแรก คือ ค่าของพลังงานที่ได้นั้นจะมีเพียงแค่ 50 เปอร์เซ็นต์ ของน้ำมันเชื้อเพลิงพวกน้ำมันปิโตรเลียมเท่านั้นเอง และเมทานอลที่ผลิตจากพวกก๊าซธรรมชาติ ก็จะมีปัญหาเกี่ยวกับเรื่องของมลภาวะ โดยมันจะไปเพิ่มก๊าซคาร์บอนไดอ๊อกไซด์ในอากาศให้มีปริมาณมากขึ้นการเผาไหม้ของเมทานอลนะไม่มีเปลวไฟ แต่สามารถระเบิดได้และยังเป็นพิษ (Toxic) อีกต่างหาก ตัวไฮโดรคาร์บอนซึ่งเกิดขึ้นอีตอนเผาไหม้ จะทำให้เกิดโอโซนในระดับพื้นดิน ที่เราเห็นเป็น Smog หรือหมอกควันดำ ๆ คลุมพื้นที่นั่นแหละ ไอเสียของเครื่องยนต์ที่ใช้เมทานอลเป็นเชื้อเพลิงนี้ จะมีพวกไฮโดรคาร์บอน คาร์บอนมอน็อคไซด์ ตลอดจนไนโตรเจนอ๊อกไซด์ เช่นเดียวกับการใช้น้ำมันและมีปริมาณระดับเดียวกัน อีกทั้งยังมีอัลดีไฮด์ (Aldehydes) อีกด้วย และที่สำคัญ คือ เจ้าเมทานอลจะมีผลต่อวัสดุประเภทพลาสติค ยาง หรือแม้แต่โลหะดังนั้นการใช้จึงต้องระมัดระวังและมีการป้องกันเป็นพิเศษ ส่วนข้อด้อยประการสุดท้ายคงจะไม่ค่อยเกี่ยวข้องกับบ้านเรามากนัก คือ การใช้เมทานอลในแถบที่มีอุณหภูมิหนาวเย็น มันจะเกิดการกัดกร่อนทำให้เครื่องยนต์สึกหรอได้
ทำนองเดียวกัน เมทานอล (แอลกอฮอล์ชนิด Wood Alcohol จากปฏิกิริยาความร้อน) ได้ถูกผสมในเบนซินด้วยอัตราส่วนต่างๆ และนำไปใช้ แต่เนื่องจาก M มีการแยกตัวเร็วมาก จึงต้องเติมสารเคมี เพื่อให้คงตัวเป็นเนื้อเดียวกัน ก่อนการทดสอบ ผลยังปรากฏว่า ยิ่งใช้ปริมาณ M มากเท่าไหร่ ก็ยิ่งเปลืองเชื้อเพลิงมากขึ้น และกำลังตกไปเล็กน้อย เมทานอลจึงสามารถใช้ในเครื่องยนต์ได้ โดยใช้เป็น Dual System ที่สามารถ ใช้ทดแทนได้มากถึง 60% ด้วยผลเช่นเดียวกันคือ M ยิ่งสูงยิ่งสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมาก ขณะที่กำลังตกไปเล็กน้อย
บิวทานอลในเครื่องยนต์เบนซิน
Butanol สกัดได้จากข้าวโพด และของเหลือใช้จากพืชเกษตร โดยห้องแล็บภาควิชาเคมีวิศวกรรม เพื่อนำมาทดสอบกับเครื่องยนต์ ซึ่งสามารถใช้ทดแทนได้สูงถึง 85% เพราะ B เป็นแอลกอฮอล์หนัก(มวลสูง) ดังนั้น สมรรถนะของเครื่องยนต์จะเปลี่ยนเพียงเล็กน้อยเท่านั้น เมื่อทดสอบที่ speed ต่ำ และ Load น้อย และหากหันไปเพิ่ม % Bให้สูง จะส่งผลให้กำลังตก พร้อมกับระบายความร้อนออกมามาก ไอเสียจะร้อนจัด และกลิ่น บิวทานอล จะเหม็นมาก ซึ่งจะมีผลเสียหายต่ออุปกรณืวัดค่าไอเสีย และสุขภาพจากมลภาวะ
LPG ในเครื่องยนต์เบนซิน และดีเซล
การทดสอบ LPG แทนน้ำมันเบนซิน 100% เพื่อเปรียบเทียบสมรรถนะ ผลปรากฏว่าแทนได้ดี กำลังดี และกินเชื้อเพลิงน้อยลง นอกจากนั้นไอเสียยังสะอาดกว่า คือปริมาณ CO แก๊สมอนอกไซด์ HC ไฮโดรคาร์บอนน้อยกว่า แต่อัตราเร่งช้าลง เมื่อ Dual Fuel System เพื่อใช้รวมกับดีเซล โดยการตั้งระยะการฉีด Injection Timing ใหม่เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด เครื่องยนต์นั้นๆ จะสามารถ ใช้ Dual LPG/Diesel ได้สูงถึง 70/30 โดยประสิทธิภาพเครื่องยังคงอยู่
H2 ในเครื่องยนต์ดีเซล
เป้าหมายการทดสอบนี้เน้นหนัก ทางด้านมลภาวะการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ Un-Complete Combusion ด้วยการเพิ่มปริมาณ H2 Hydrocarbon ที่เกิด ขณะเครื่องยนต์ขาดการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ อันเกิดจาก ประสิทธิภาพเครื่องยนต์ และคุณภาพของเชื้อเพลิงโซล่า ด้วยการวัดสมรรถนะของเครื่องยนต์ ผลปรากฏว่า กำลังของเครื่องยนต์เมื่อเผาไหม้ได้ไม่สมบูรณ์ อุณหภูมิของไอเสียจะสูงมากขึ้นตามปริมาณ H2 ซึ่งค่อนข้างอันตรายต่อทั้งตัวเครื่องยนต์ Over heat และมลภาวะการทดสอบจึงกระทำด้วยความปลอดภัย
Bio-Diesel น้ำมันพืชในเครื่องยนต์ดีเซล
อันที่จริงในบ้านเรามีการผลิตน้ำมันดีเซลชีวภาพกันมานานแล้ว เพียงแต่เป็นเพียงแค่ภูมิปัญญาชาวบ้าน ยังไม่ถึงระดับทำเป็นอุตสาหกรรม โดยการทำจากเมล็ดของพืช ซึ่งเคยเป็นข่าวให้ได้ยินกันหลายครั้ง และเนื่องจากเป็นผลงานระดับชาวบ้าน คุณภาพจีงไม่สูงเท่าไหร่นัก อยู่ในระดับพอใช้งานได้เท่านั้น
น้ำมันดีเซลชีวภาพ (Biodiesel) เป็นผลงานของปฏิกิริยาของน้ำมันพืช ไม่ว่าจะเป็นน้ำมันปาล์ม น้ำมันถั่วเหลือง หรือเมล็ดของพืชบาชนิดกับแอลกอฮอล์ ลักษณะการใช้งานนั้นมักนิยมเอามาผสมกับน้ำมันดีเซล โดยใช้อัตราส่วนของน้ำมันดีเซลชีวภาพประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์
ข้อดี:สามารถน้ำมาใช้งานกับเครื่องยนต์ได้เลย โดยไม่จำเป็นต้องมีการปรุงแต่งอะไรเพิ่มเติม แล้วยังช่วยในด้านมลภาวะได้อีก เนื่องจากมันเกิดพวกไฮโดรคาร์บอน และคาร์บอนมอน็อคไซด์ รวมทั้งพวกฝุ่นละออง (Particulate Matter) น้อยกว่าน้ำมันดีเซลเยอะ
ข้อเสีย:จุดที่เป็นปัญหาของน้ำมันดีเซลชีวภาพ น่าจะเป็นเรื่องของต้นทุนและค่าใช้จ่ายในการผลิตมากกว่า ซึ่งประมาณกันเอาไว้ว่าจะเป็นประมาณ 3 เท่าตัวของการผลิตน้ำมันดีเซลตามปกติ นอกจากนี้ในส่วนอื่นถึงแม้จะสร้างมลภาวะน้อยกว่าน้ำมันดีเซลก็ตาม แต่ยังมีปัญหาเรื่องมีไนโตรเจนอ๊อกไซด์มากไปหน่อย ทำให้ยังต้องมีการพัฒนาเทคโนโลยีในการผลิต
น้ำมันพืชชนิดต่างๆ เช่น น้ำมันมะพร้าว น้ำมันสบู่ดำ น้ำมันปาล์ม น้ำมันสลัดได ได้ถูกนำมาทดสอบกับเครื่องยนต์ดีเซล ผลการทดสอบชี้ให้เห็นว่าน้ำมันพืช สามารถใช้ทดแทนน้ำมันดีเซลได้ โดยมีผลกระทบน้อย การกินน้ำมัน และกำลังมีประสิทธิภาพเท่ากัน แต่น้ำมันพืช จะมี GUM (ขี้โล้) เหนียว ทำให้หัวฉีดอุดตันได้ ซึ่งกระบอกสูบและลูกสูบก็จะมีเขม่าติดมากขึ้น นอกจากนั้น การจะนำน้ำมันพืชมาทดแทน ต้องวางแผนในด้านการผลิตเป็นอย่างดี รวมทั้งทำ Feasibility (ความเป็นไปได้) ด้านราคาให้ดี
สรุปการพัฒนาทั้ง 7
การนำเชื้อเพลิงใดๆ มาใช้ทดแทนในเครื่องยนต์เบนซิน หรือดีเซลนั้น จะต้องมีการวิจัยพัฒนาต่อไปโดยเน้นที่
1.ความเป็นไปได้ในการใช้งาน
2.สิ่งที่จะต้องปรับปรุง เช่น ระบบป้อนน้ำมัน ความปลอดภัยในการใช้กับชิ้นส่วนต่างๆ ที่รับผลกระทบจะต้องปรับปรุง
3.มีประสิทธิภาพดี กินเชื้อเพลิงน้อยลง ให้กำลังมากขึ้น
4.การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ มลพิษจากไอเสียต้องได้มาตรฐาน
5.ลดค่าใช้จาย
6.การผลิตมีคุณภาพดีสม่ำเสมออย่างต่อเนื่อง
7.การให้บริการที่สะดวก และทั่วถึงตลอดเวลา
|
linkwebsite เพื่อนบ้าน :
รถยนต์มือสอง ประดับยนต์ ล้อแม็ก เกม
เกมส์รถแข่ง รถแต่ง ประกันภัยรถยนต์ ไฟแนนซ์ แม่เหล็กติดตู้เย็น
toyota honda รถใหม่ ข่าวดารา ลอยกระทง
|
|
